15. Реакция якоря. Понятие о коммутации

16. Классификация и параметры генераторов постоянного тока. Генератор независимого возбуждения

Классификация. Свойства генераторов постоянного тока обусловлены в основном способом питания обмотки возбуждения. В зависимости от этого различают следующие типы генераторов:

1) с независимым возбуждением — обмотка возбуждения получает питание от постороннего источника постоянного тока;

2) с параллельным возбуждением — обмотка возбуждения подключена к обмотке якоря параллельно нагрузке;

3) с последовательным возбуждением — обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря и нагрузкой;

4) со смешанным возбуждением — имеются две обмотки возбуждения: одна подключена параллельно нагрузке, а другая — последовательно с ней.

Генератор с независимым возбуждением. В генераторе этого типа (рис. 8.43) ток возбуждения Iв не зависит от тока якоря Iа, который равен току нагрузки Iн . Ток Iв определяется только положением регулировочного реостата Rp.в , включенного в цепь обмотки возбуждения:

Iв = Uв /(Rв + Rp.в ),

где Uв — напряжение источника питания; Rв — сопротивление обмотки возбуждения; Rp.в — сопротивление регулировочного реостата Обычно ток возбуждения невелик и составляет 1 — 3 % от номинального тока якоря. Основными характеристиками, определяющими свойства генераторов постоянного тока, являются характеристики: холостого хода, внешняя, регулировочная и нагрузочная. Характеристикой холостого хода называют зависимость U0 = f(Iв) при Iн = 0 и n= const. При холостом ходе машины, когда цепь нагрузки разомкнута, напряжение U0 на зажимах обмотки якоря равно ЭДС Е0 = сеФn.Внешней характеристикой называют зависимость U = f(Iн ) при n = const и Iв = const. В режиме нагрузки напряжение генератораU = Е -Iа ΣRa , где ΣRa — сумма сопротивлений всех обмоток, включенных последовательно в цепь якоря (обмоток якоря, добавочных полюсов и компенсационной). С увеличением нагрузки на уменьшение напряжения U влияют:

1) падение напряжения во внутреннем сопротивлении ΣRa машины; 2) уменьшение ЭДС Е в результате размагничивающего действия реакции якоря. Изменение напряжения при переходе от режима номинальной нагрузки к режиму холостого хода Δu = (U0 - Uном )/Uном . Регулировочной характеристикой называют зависимость Iв = f(Iн ) при U = const и n = const. Она показывает, каким образом следует регулировать ток возбуждения, чтобы поддерживать постоянным напряжение генератора при изменении нагрузки.

17. Генераторы параллельного и смешанного возбуждения

Генератор с последовательным возбуждением. В генераторе с последовательным возбуждением ток возбуждения Iв = Iа = Iн . Внешнюю характеристику генератора можно построить по характеристике холостого хода и реактивному треугольнику ABC, стороны которого увеличиваются пропорционально току Iн . При токах, меньших Iкр , с увеличением тока нагрузки возрастает магнитный поток Ф и ЭДС генератора Е, вследствие чего увеличивается и его напряжение U. Только при больших токах  Iн > Iкр напряжение U с возрастанием нагрузки уменьшается, так как в этом случае магнитная система машины насыщается, и небольшое возрастание потока Ф не может скомпенсировать увеличение падения напряжения на внутреннем сопротивлении ΣRа . Поскольку в генераторе с последовательным возбуждением напряжение сильно изменяется при изменении нагрузки, а при холостом ходе оно близко к нулю, такие генераторы непригодны для питания большинства электрических потребителей. Их используют лишь при электрическом торможении двигателей с последовательным возбуждением, которые при этом переводятся в генераторный режим. Генератор со смешанным возбуждением. В этом генераторе имеются две обмотки возбуждения: основная (параллельная) и вспомогательная (последовательная). Согласное включение двух обмоток позволяет получить приблизительно постоянное напряжение генератора при изменении нагрузки. Внешнюю характеристику генератора в первом приближении можно представить в виде суммы характеристик, создаваемых каждой из обмоток возбуждения. При включении одной параллельной обмотки, по которой проходит ток возбуждения Iв1, напряжение генератора U постепенно уменьшается с увеличением тока нагрузкиIн (кривая 1). При включении одной последовательной обмотки, по которой проходит ток возбуждения Iв2 = Iн , напряжение возрастает с увеличением тока Iн .

18. Общие свойства двигателей постоянного тока. Пуск двигателей постоянного тока

19. Способы регулирования частоты вращения якоря двигателя постоянного тока

20. Способы регулирования частоты вращения якоря двигателя постоянного тока

21. Мощности потерь машин постоянного тока

22. Асинхронные машины. Устройство, принцип действия

Принцип действия электрических машин переменного тока основан на физических законах взаимодействия магнитного поля и помещенного в это поле проводника, по которому проходит электрический ток, а также на явлениях, возникающих при движении этого проводника в магнитном поле. По своему назначению электрические машины разделяются на генераторы и двигатели.Генераторы преобразуют механическую энергию в электрическую и предназначаются для генерирования электрического тока. Двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую и являются потребителями электроэнергии, так называемой двигательной нагрузкой генераторов пли электрической сети. Асинхронная машина имеет статор и ротор, разделённые воздушным зазором. Её активными частями являются обмотки и магнитопровод (сердечник); все остальные части — конструктивные, обеспечивающие необходимую прочность, жёсткость, охлаждение, возможность вращения и т. п. Обмотка статора представляет собой трёхфазную (в общем случае — многофазную) обмотку, проводники которой равномерно распределены по окружности статора и пофазно уложены в пазах с угловым расстоянием 120 эл.град. Фазы обмотки статора соединяют по стандартным схемам «треугольник» или «звезда» и подключают к сети трёхфазного тока. Магнитопровод статора перемагничивается в процессе изменения тока в обмотке статора, поэтому его набирают из пластин электротехнической стали для обеспечения минимальных магнитных потерь. Основным методом сборки магнитопровода в пакет является шихтовка. По конструкции ротора асинхронные машины подразделяют на два основных типа: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором. Оба типа имеют одинаковую конструкцию статора и отличаются лишь исполнением обмотки ротора. Магнитопровод ротора выполняется аналогично магнитопроводу статора — из пластин электротехнической стали